Para fabricar gelo, um congelador extrai 185 kJ de calor a -12,0^circ C. O congelador tem um coeficiente de desempenho de 5,70. A temperatura ambiente é de 26,0^circ C. Quanto trabalho é necessário para fazer funcionar o congelador?

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um congelador que tira 185 kJ de calor a -12,0 °C e que funciona com um coeficiente de desempenho (COP) de 5,70. A temperatura ambiente é de 26,0 °C. Queremos descobrir quanto trabalho é necessário para esse congelador funcionar. Vamos usar conceitos de termodinâmica, especificamente o COP de um refrigerador, para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é o coeficiente de desempenho (COP). No caso de um refrigerador, o COP é dado por:
COP = QcW
Onde:
  • $ Q_c $ é o calor retirado do ambiente frio (no caso, o gelo),
  • $ W $ é o trabalho necessário para retirar esse calor.

Passo 3

Nosso objetivo é encontrar o trabalho $ W $. Para isso, vamos rearranjar a fórmula do COP para isolarmos $ W $:
W

Passo 4

Agora, vamos substituir os valores que temos na fórmula. Sabemos que $ Q_c = 185 $ kJ e $ COP = 5,70 $:
Qc = 185

Resposta

O trabalho necessário para fazer funcionar o congelador é aproximadamente 32,5 kJ.

Exercícios relacionados